CN115695428B - 一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，云计算模块用于划分目标区域，并对目标区域进行算力计算，得出目标区域的算力平均值，并标记为目标区域的区域值；智慧城市采集模块用于获取智慧城市产生的智慧数据；基本运算模块用于对智慧数据进行预处理，并得出智慧数据对应的数据等级；算力分配模块根据智慧数据的数据等级和目标区域的区域值将智慧数据分配至对应的目标区域内进行运算并得出管理数据；监控模块用于对目标区域内进行运算的智慧数据进行动态检测，并得出检测值，若检测值小于智慧数据的目标运算值时，则生成调整指令；算力调度平台基于调整指令对目标区域进行区域调整，且区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值。
Description
技术领域
本发明涉及云计算管理技术领域，具体是一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统。
背景技术
智慧城市是指利用各种信息技术集成城市的组成系统和服务以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务并改善市民生活质量。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量,但目前云计算依据依靠全世界的服务器机进行运算,导致数据存在泄密的风险,无法保证数据的安全。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，包括：
云计算模块，云计算模块用于划分目标区域，并对目标区域进行算力计算，得出目标区域的算力平均值，并标记为目标区域的区域值；
智慧城市采集模块，智慧城市采集模块用于获取智慧城市产生的智慧数据；
基本运算模块，基本运算模块用于对智慧数据进行预处理，并得出智慧数据对应的数据等级；
算力分配模块，算力分配模块根据智慧数据的数据等级和目标区域的区域值将智慧数据分配至对应的目标区域内进行运算并得出管理数据；
监控模块，监控模块用于对目标区域内进行运算的智慧数据进行动态检测，并得出检测值，若检测值小于智慧数据的目标运算值时，则生成调整指令；
算力调度平台，算力调度平台基于调整指令对目标区域进行区域调整，且区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值。
进一步的，云计算模块包括：
边界划分单元，边界划分单元基于电子地图的坐标将电子地图内的区域进行划分，得出若干个区域地图；其中，坐标包括小区分割坐标、社区分割坐标、区级分割坐标和市级分割坐标；
云计算统计单元，云计算统计单元向每个区域地图内发送云计算请求，并收集云计算反馈，其中，云计算请求包括授权设备进行云计算，云计算反馈包括同意授权设备进行云计算和拒绝授权设备进行云计算；
授权统计单元，授权统计单元用于统计区域地图内云计算反馈为同意授权设备进行云计算的次数，并标记为特征值；
目标区域划分单元，目标区域划分单元获取区域地图的特征值，当区域地图的特征值小于预设阈值时，则将对应区域地图标记为补充区域，当区域地图的特征值大于等于预设阈值时，则将对应区域地图标记为目标区域；
算力计算单元，算力计算单元通过向目标区域内产生特征值的设备发送预设的运算数据包，并获取设备的解析时间，其中，运算数据包的字节数与解析时间的比值为算力计算值，目标区域内全部算力计算值的总和与目标区域内产生特征值的设备数量比值得出算力平均值。
进一步的，目标区域划分单元包括：
阈值判断子单元，阈值判断子单元用于记录预设阈值，并将预设阈值与特征值进行比较，其中，预设阈值和特征值均为自然数，预设阈值与特征值进行比较为自然数的大小比较；
补充区域选择子单元,补充区域选择子单元获取补充区域相邻的区域地图,并标记为预选补充区域,当预选补充区域均为目标区域时,则选取算力平均值最低的目标区域与补充区域相融合,形成新的目标区域,当预选补充区域内存在另外的补充区域时,则选取另外的补充区域与补充区域相融合,形成新的目标区域,其中,融合包括去除目标区域和补充区域或补充区域和另外的补充区域的共用坐标。
进一步的，基本运算模块包括:
数据接受单元，数据接受单元用于接收和存储智慧城市采集模块发送的智慧数据；
数据预处理单元，数据预处理单元将智慧数据按照预设的运算数据包进行分割，生成若干个标准运算数据包，其中，若干个标准运算数据包按照智慧数据的分割顺序进行排列；
数据等级分类单元，数据等级分类单元通过获取智慧数据分割的标准运算数据包数量与空余的目标区域比值得出数据等级；其中，空余的目标区域包括未进行运算的目标区域。
进一步的，算力分配模块包括：
数据匹配单元，将空余目标区域的区域值和数据等级的比值大于等于1的空余目标区域标记为预设目标区域；
距离选取单元，距离选取单元选取采集到智慧数据的坐标和预设目标区域的坐标的坐标距离最短的预设目标区域为对应的目标区域，其中，采集到智慧数据的坐标和预设目标区域的坐标的坐标属于小区分割坐标或/和社区分割坐标或/和区级分割坐标或/和市级分割坐标；
运算管理单元,运算管理单元通过预设的程序对智慧数据进行云处理，得出管理数据。
进一步的，监控模块包括：
动态检测单元，动态检测单元周期性的向目标区域内同意授权设备发送测试指令，并收集同意授权设备的反馈指令，当预设时间段后，未收集到同意授权设备的反馈指令时，则将同意授权设备更改为拒绝授权设备，同时向授权统计单元发送更改指令，授权统计单元基于更改指令的次数减少目标区域的特征值；
二次比较单元，二次比较单元用户获取授权统计单元基于更改指令的次数减少目标区域的区域值，并周期性的计算减少后的区域值和数据等级的比值，得出检测值，若比值小于目标运算值时，则生成调整指令；其中，目标运算值为数据匹配单元内空余目标区域的区域值和数据等级的比值。
进一步的，算力调度平台包括：
指令接受单元，指令接受单元周期性的接收二次比较单元的调整指令；
区域调整单元，区域调整单元获取与目标区域相邻的目标区域状态，并进行动态调度，直至区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值。
进一步的，区域调整单元包括：
状态检测子单元，状态检测子单元用于获取目标区域相邻的目标区域的状态，其中，状态包括空余和运算，且两种状态不可同时存在，其中，当目标区域内存在智慧数据时则标区域的状态为运算，反之，为空余。
进一步的，区域调整单元还包括：
空余状态调整子单元，空余状态调整子单元将目标区域相邻状态为空余的目标区域进行融合,形成新的目标区域，若若二次补充后的目标区域的区域值小于目标运算值，则进行N次补充，直至N次补充后的目标区域的区域值大于目标运算值，其中，N为自然数且N大于2，且进行N次补充时，若目标区域相邻的目标区域状态均为运算时，则停止进行N次补充；
其中，目标区域相邻状态为空余的目标区域进行融合,形成新的目标区域包括，获取目标区域相邻状态为空余的目标区域,并标记为二次补充区域，选取相邻的全部二次补充区域与目标区域进行融合,形成新的目标区域,其中,融合包括去除目标区域和补充区域或补充区域和另外的补充区域的共用坐标。
进一步的，区域调整单元还包括：
运算状态调整子单元，运算状态调整子单元选取若干个区域地图内目标区域的区域值大于目标运算值的目标区域为新的目标区域。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的程序框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
如图1所示，一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，包括：
云计算模块，云计算模块用于划分目标区域，并对目标区域进行算力计算，得出目标区域的算力平均值，并标记为目标区域的区域值；
在具体实施时，云计算模块通过边界划分单元、云计算统计单元、授权统计单元、目标区域划分单元、算力计算单元实现上述功能,其中，边界划分单元，边界划分单元基于电子地图的坐标将电子地图内的区域进行划分，得出若干个区域地图；其中，坐标包括小区分割坐标、社区分割坐标、区级分割坐标和市级分割坐标；
云计算统计单元，云计算统计单元向每个区域地图内发送云计算请求，并收集云计算反馈，其中，云计算请求包括授权设备进行云计算，云计算反馈包括同意授权设备进行云计算和拒绝授权设备进行云计算；
授权统计单元，授权统计单元用于统计区域地图内云计算反馈为同意授权设备进行云计算的次数，并标记为特征值；
目标区域划分单元，目标区域划分单元获取区域地图的特征值，当区域地图的特征值小于预设阈值时，则将对应区域地图标记为补充区域，当区域地图的特征值大于等于预设阈值时，则将对应区域地图标记为目标区域；
更具体的，目标区域划分单元包括：阈值判断子单元，阈值判断子单元用于记录预设阈值，并将预设阈值与特征值进行比较，其中，预设阈值和特征值均为自然数，预设阈值与特征值进行比较为自然数的大小比较；补充区域选择子单元,补充区域选择子单元获取补充区域相邻的区域地图,并标记为预选补充区域,当预选补充区域均为目标区域时,则选取算力平均值最低的目标区域与补充区域相融合,形成新的目标区域,当预选补充区域内存在另外的补充区域时,则选取另外的补充区域与补充区域相融合,形成新的目标区域,其中,融合包括去除目标区域和补充区域或补充区域和另外的补充区域的共用坐标。
算力计算单元，算力计算单元通过向目标区域内产生特征值的设备发送预设的运算数据包，并获取设备的解析时间，其中，运算数据包的字节数与解析时间的比值为算力计算值，目标区域内全部算力计算值的总和与目标区域内产生特征值的设备数量比值得出算力平均值。
智慧城市采集模块，智慧城市采集模块用于获取智慧城市产生的智慧数据；
基本运算模块，基本运算模块用于对智慧数据进行预处理，并得出智慧数据对应的数据等级；具体的，基本运算模块包括:数据接受单元，数据接受单元用于接收和存储智慧城市采集模块发送的智慧数据；数据预处理单元，数据预处理单元将智慧数据按照预设的运算数据包进行分割，生成若干个标准运算数据包，其中，若干个标准运算数据包按照智慧数据的分割顺序进行排列；数据等级分类单元，数据等级分类单元通过获取智慧数据分割的标准运算数据包数量与空余的目标区域比值得出数据等级；其中，空余的目标区域包括未进行运算的目标区域。
算力分配模块，算力分配模块根据智慧数据的数据等级和目标区域的区域值将智慧数据分配至对应的目标区域内进行运算并得出管理数据；具体的，算力分配模块包括：数据匹配单元，将空余目标区域的区域值和数据等级的比值大于等于1的空余目标区域标记为预设目标区域；距离选取单元，距离选取单元选取采集到智慧数据的坐标和预设目标区域的坐标的坐标距离最短的预设目标区域为对应的目标区域，其中，采集到智慧数据的坐标和预设目标区域的坐标的坐标属于小区分割坐标或/和社区分割坐标或/和区级分割坐标或/和市级分割坐标；运算管理单元,运算管理单元通过预设的程序对智慧数据进行云处理，得出管理数据。监控模块，监控模块用于对目标区域内进行运算的智慧数据进行动态检测，并得出检测值，若检测值小于智慧数据的目标运算值时，则生成调整指令；具体的，监控模块包括：动态检测单元，动态检测单元周期性的向目标区域内同意授权设备发送测试指令，并收集同意授权设备的反馈指令，当预设时间段后，未收集到同意授权设备的反馈指令时，则将同意授权设备更改为拒绝授权设备，同时向授权统计单元发送更改指令，授权统计单元基于更改指令的次数减少目标区域的特征值；二次比较单元，二次比较单元用户获取授权统计单元基于更改指令的次数减少目标区域的区域值，并周期性的计算减少后的区域值和数据等级的比值，得出检测值，若比值小于目标运算值时，则生成调整指令；其中，目标运算值为数据匹配单元内空余目标区域的区域值和数据等级的比值。
算力调度平台，算力调度平台基于调整指令对目标区域进行区域调整，且区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值。
算力调度平台包括：指令接受单元，指令接受单元周期性的接收二次比较单元的调整指令；区域调整单元，区域调整单元获取与目标区域相邻的目标区域状态，并进行动态调度，直至区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值。
在本实施例中的区域调整单元包括：状态检测子单元，状态检测子单元用于获取目标区域相邻的目标区域的状态，其中，状态包括空余和运算，且两种状态不可同时存在，其中，当目标区域内存在智慧数据时则标区域的状态为运算，反之，为空余。空余状态调整子单元，空余状态调整子单元将目标区域相邻状态为空余的目标区域进行融合,形成新的目标区域，若若二次补充后的目标区域的区域值小于目标运算值，则进行N次补充，直至N次补充后的目标区域的区域值大于目标运算值，其中，N为自然数且N大于2，且进行N次补充时，若目标区域相邻的目标区域状态均为运算时，则停止进行N次补充；其中，目标区域相邻状态为空余的目标区域进行融合,形成新的目标区域包括，获取目标区域相邻状态为空余的目标区域,并标记为二次补充区域，选取相邻的全部二次补充区域与目标区域进行融合,形成新的目标区域,其中,融合包括去除目标区域和补充区域或补充区域和另外的补充区域的共用坐标。运算状态调整子单元，运算状态调整子单元选取若干个区域地图内目标区域的区域值大于目标运算值的目标区域为新的目标区域。
本申请通过动态对预先划分的区域进行动态检测，周期性的进行调整，保证了在需要进行云计算时，区域内的算力充足，继而保证运算的稳定性和及时性，避免了云计算算力不足导致无法运算的问题,同样也避免了运力不足而将数据发送至外网导致数据泄露的风险，保证数据的安全性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，包括：
云计算模块，云计算模块用于划分目标区域，并对目标区域进行算力计算，得出目标区域的算力平均值，并标记为目标区域的区域值；
智慧城市采集模块，智慧城市采集模块用于获取智慧城市产生的智慧数据；
基本运算模块，基本运算模块用于对智慧数据进行预处理，并得出智慧数据对应的数据等级；
算力分配模块，算力分配模块根据智慧数据的数据等级和目标区域的区域值将智慧数据分配至对应的目标区域内进行运算并得出管理数据；
监控模块，监控模块用于对目标区域内进行运算的智慧数据进行动态检测，并得出检测值，若检测值小于智慧数据的目标运算值时，则生成调整指令；
算力调度平台，算力调度平台基于调整指令对目标区域进行区域调整，且区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值；
其中，所述监控模块包括：
动态检测单元，动态检测单元周期性的向目标区域内同意授权设备发送测试指令，并收集同意授权设备的反馈指令，当预设时间段后，未收集到同意授权设备的反馈指令时，则将同意授权设备更改为拒绝授权设备，同时向授权统计单元发送更改指令，授权统计单元基于更改指令的次数减少目标区域的特征值；
二次比较单元，二次比较单元用于获取授权统计单元基于更改指令的次数减少目标区域的区域值，并周期性的计算减少后的区域值和数据等级的比值，得出检测值，若比值小于目标运算值时，则生成调整指令；其中，目标运算值为数据匹配单元内空余目标区域的区域值和数据等级的比值。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，云计算模块包括：
边界划分单元，边界划分单元基于电子地图的坐标将电子地图内的区域进行划分，得出若干个区域地图；其中，坐标包括小区分割坐标、社区分割坐标、区级分割坐标和市级分割坐标；
云计算统计单元，云计算统计单元向每个区域地图内发送云计算请求，并收集云计算反馈，其中，云计算请求包括授权设备进行云计算，云计算反馈包括同意授权设备进行云计算和拒绝授权设备进行云计算；
授权统计单元，授权统计单元用于统计区域地图内云计算反馈为同意授权设备进行云计算的次数，并标记为特征值；
目标区域划分单元，目标区域划分单元获取区域地图的特征值，当区域地图的特征值小于预设阈值时，则将对应区域地图标记为补充区域，当区域地图的特征值大于等于预设阈值时，则将对应区域地图标记为目标区域；
算力计算单元，算力计算单元通过向目标区域内产生特征值的设备发送预设的运算数据包，并获取设备的解析时间，其中，运算数据包的字节数与解析时间的比值为算力计算值，目标区域内全部算力计算值的总和与目标区域内产生特征值的设备数量比值得出算力平均值。
3.根据权利要求2所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，目标区域划分单元包括：
阈值判断子单元，阈值判断子单元用于记录预设阈值，并将预设阈值与特征值进行比较，其中，预设阈值和特征值均为自然数，预设阈值与特征值进行比较为自然数的大小比较;
补充区域选择子单元,补充区域选择子单元获取补充区域相邻的区域地图,并标记为预选补充区域,当预选补充区域均为目标区域时,则选取算力平均值最低的目标区域与补充区域相融合,形成新的目标区域,当预选补充区域内存在另外的补充区域时,则选取另外的补充区域与补充区域相融合,形成新的目标区域,其中,融合包括去除目标区域和补充区域或补充区域和另外的补充区域的共用坐标。
4.根据权利要求3所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，基本运算模块包括:
数据接受单元，数据接受单元用于接收和存储智慧城市采集模块发送的智慧数据；
数据预处理单元，数据预处理单元将智慧数据按照预设的运算数据包进行分割，生成若干个标准运算数据包，其中，若干个标准运算数据包按照智慧数据的分割顺序进行排列；
数据等级分类单元，数据等级分类单元通过获取智慧数据分割的标准运算数据包数量与空余的目标区域比值得出数据等级；其中，空余的目标区域包括未进行运算的目标区域。
5.根据权利要求4所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，算力分配模块包括：
数据匹配单元，将空余目标区域的区域值和数据等级的比值大于等于1的空余目标区域标记为预设目标区域；
距离选取单元，距离选取单元选取采集到智慧数据的坐标和预设目标区域的坐标的坐标距离最短的预设目标区域为对应的目标区域，其中，采集到智慧数据的坐标和预设目标区域的坐标的坐标属于小区分割坐标或/和社区分割坐标或/和区级分割坐标或/和市级分割坐标；
运算管理单元,运算管理单元通过预设的程序对智慧数据进行云处理，得出管理数据。
6.根据权利要求5所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，算力调度平台包括：
指令接受单元，指令接受单元周期性的接收二次比较单元的调整指令；
区域调整单元，区域调整单元获取与目标区域相邻的目标区域状态，并进行动态调度，直至区域调整后的目标区域的检测值大于目标运算值。
7.根据权利要求6所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，区域调整单元包括：
状态检测子单元，状态检测子单元用于获取目标区域相邻的目标区域的状态，其中，状态包括空余和运算，且两种状态不可同时存在，其中，当目标区域内存在智慧数据时则标区域的状态为运算，反之，为空余。
8.根据权利要求7所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，区域调整单元还包括：
空余状态调整子单元，空余状态调整子单元将目标区域相邻状态为空余的目标区域进行融合,形成新的目标区域，若二次补充后的目标区域的区域值小于目标运算值，则进行N次补充，直至N次补充后的目标区域的区域值大于目标运算值，其中，N为自然数且N大于2，且进行N次补充时，若目标区域相邻的目标区域状态均为运算时，则停止进行N次补充；
其中，目标区域相邻状态为空余的目标区域进行融合,形成新的目标区域包括，获取目标区域相邻状态为空余的目标区域,并标记为二次补充区域，选取相邻的全部二次补充区域与目标区域进行融合,形成新的目标区域,其中,融合包括去除目标区域和补充区域或补充区域和另外的补充区域的共用坐标。
9.根据权利要求8所述的一种基于云计算的智慧城市管理及监控系统，其特征在于，区域调整单元还包括：
运算状态调整子单元，运算状态调整子单元选取若干个区域地图内目标区域的区域值大于目标运算值的目标区域为新的目标区域。
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